(57)【要約】【課題】  油圧ブレーカのブレーカ本体において、スルーボルトに捩りが生じることと、スルーボルトの締め付けが弛むことを防止可能なスルーボルトの捩り防止構造の提供。【解決手段】  フロントヘッド１２、シリンダ１４及びバックヘッド１６がスルーボルト２６と締め付けナット３６ｆ、３６ｂにより一体に締結された油圧ブレーカのブレーカ本体１において、バックヘッド１６のボルト孔２２ｂ内にキー溝２４を形成し、キー溝２４に装着したキー４４をスルーボルト２６の切り欠き面３４と当接させ、締め付けナット３６ｆの外周を切り欠いて形成した接触面４０をフロントヘッド１２の切り欠き１８の支持面２０と当接させてスルーボルトの捩り防止構造を構成し、スルーボルト２６の捩りを防止し、締め付けナット３６ｆの回動を防止する。【選択図】  図２
2005299091.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧ブレーカのブレーカ本体において、フロントヘッド、シリンダ及びバックヘッドを締結するスルーボルトが、このスルーボルトの回動を防止する回動防止部を有することを特徴とするスルーボルトの捩り防止構造。
【請求項２】
回動防止部が、締め付けナットと螺合するスルーボルトの螺子部に近接して形成されていることを特徴とする請求項１記載のスルーボルトの捩り防止構造。
【請求項３】
フロントヘッドが、スルーボルトのフロントヘッド側の締め付けナットの側面と当接してこの締め付けナットの回動を防止する接触面を有し、
回動防止部が、スルーボルトに設けた切り欠き部分と、バックヘッドのボルト孔に設けたキー溝と、切り欠き部分とキー溝の間に挿入されたキーと、からなることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のスルーボルトの捩り防止構造。
【請求項４】
キーが、円弧と弦とからなる断面形状を有し、バックヘッドのボルト孔が、キーの断面の円弧と対応する断面形状のキー溝を有し、スルーボルトの切り欠き部分が、キーの平面部分と当接する切り欠き面であることを特徴とする請求項３記載のスルーボルトの捩り防止構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ブレーカのブレーカ本体において、フロントヘッド、シリンダ及びバックヘッドを締結するスルーボルトの捩り防止構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
油圧ブレーカが、岩石等を破砕するために使用されている。油圧ブレーカはブレーカ本体とこのブレーカ本体を保持するブラケットとから構成され、建設機械のアーム先端に取り付けられている。
図５に示すように、油圧ブレーカのブレーカ本体１は、前端側（図５の下側）から後端側にかけて順番にロッド１０、フロントヘッド１２、シリンダ１４、バックヘッド１６を有し、シリンダ１４内にはロッドへ打撃力を与えるピストン（図示せず）が内蔵されている。フロントヘッド１２、シリンダ１４及びバックヘッド１６には、４本のスルーボルト２６が挿通されており、スルーボルト２６の前端部の螺子部が締め付けナット３６ｆによって締め付けられ、スルーボルト２６の後端部の螺子部が締め付けナット３６ｂによって締め付けられ、フロントヘッド１２、シリンダ１４及びバックヘッド１６が一体に締結されている。
【０００３】
スルーボルト２６は、長さＬと径Ｄとの比（Ｌ／Ｄ比）がおよそ２０であって非常に細長く、締め付けられたスルーボルト２６に適正な軸力を与えることが難しく、且つ、捩られやすい形状を有する。工場でブレーカ本体１を組み立てる際は、スルーボルト２６の螺子部にかじり防止剤を塗布するとともに、厳密なトルク管理を実施して、締め付けナット３６ｆ、３６ｂによるスルーボルト２６の締め付け作業を行い、４本のスルーボルト２６に均一且つ適正な軸力を与えている。
【０００４】
油圧ブレーカを用いて岩石等の破砕作業を行う場合、ロッド１０を被破砕物に押し付け、シリンダ１４内のピストンでロッド１０を打撃し、ロッド１０から被破砕物に衝撃を与えて破砕する。このとき、ブレーカ本体１には振動が発生し、この振動はスルーボルト２６及び締め付けナット３６ｆ、３６ｂへ伝わる。破砕作業時の振動によってスルーボルト２６の締め付けが弛むと、スルーボルト２６が折損する原因となる。
【０００５】
そこで、スルーボルト２６の締め付けの弛みを防止する技術として、弛み止め装置が提唱されている（例えば、特許文献１を参照）。この弛み止め装置においては、図６（ｉ）に示すように、スルーボルト２６の後端部の締め付けナット３６ｂの多角形状の外周面に、バックヘッド１６に重ね合わされたストッパ５０の多角形状の掛合孔５２が嵌合され、締め付けナット３６ｂにカラー５４が外嵌され、締め付けナット３６ｂの挿通孔に割りピン５６が挿通されてカラー５４の抜けが防止され、締め付けナット３６ｂの回動が防止されている。
【０００６】
また、図６（ｉｉ）に示すように、スルーボルト２６の前端部の締め付けナット３６ｆの外周面に形成された接触面４０が、フロントヘッド１２の凹所５８内側の支持面２０と当接し、締め付けナット３６ｆの回動が防止されている。
【特許文献１】実公昭４８−３７３４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、締め付けナット３６ｆ、３６ｂの回動を防止するだけでは、スルーボルト２６の締め付けの弛みを防止しきれないという問題があった。
すなわち、油圧ブレーカの稼動現場ではメンテナンス設備が充分に整っていない場合が多く、油圧ブレーカのメンテナンス時に、ハンマーと輪形打撃スパナを用いて衝撃的にスルーボルト２６の締め付け作業を行うことが少なからずある。衝撃的にスルーボルト２６を締め付けると、スルーボルト２６に捩りが生じやすく、見かけ上、スルーボルト２６が定格トルクで締め付けられたこととなりやすい。
【０００８】
捩られた状態にあるスルーボルト２６に破砕作業時の激しい振動が伝わると、スルーボルト２６の捩りが解放され、スルーボルト２６の軸力が急激に低下し、スルーボルト２６の締め付けが急激に弛む。したがって、締め付けナット３６ｆ、３６ｂの回動を防止しても、スルーボルト２６の捩りの解放を防止できない。
本発明は、上記問題を解決するものであり、その目的とするところは、油圧ブレーカのブレーカ本体において、フロントヘッド、シリンダ及びバックヘッドを締結するスルーボルトに捩りが生じることを防止し、スルーボルトの締め付けの弛みを防止可能なスルーボルトの捩り防止構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、その課題を解決するために以下のような構成をとる。請求項１の発明に係るスルーボルトの捩り防止構造は、油圧ブレーカのブレーカ本体において、フロントヘッド、シリンダ及びバックヘッドを締結するスルーボルトが、このスルーボルトの回動を防止する回動防止部を有する。
請求項１の発明によれば、スルーボルトを締め付けナットによって締め付ける際、スルーボルトが捩られることは回動防止部によって防止されており、締め付けられたスルーボルトには軸方向の引張力が軸力として生じる。したがって、破砕作業時の振動によってスルーボルトの捩りが解放されることはなく、スルーボルトの締め付けが弛むこともない。
【００１０】
なお、スルーボルトの回動防止部は、スルーボルトと一体に形成されていても、スルーボルトと別個の部材によって形成されていてもよい。
また、スルーボルトと別個の部材によって回動防止部を形成する場合、回動防止部の位置におけるスルーボルトの径を大径とし、スルーボルトの螺子部の螺子径よりも小径となる部分が形成されることを防止すれば、スルーボルトの剛性の低下が回避される。
【００１１】
請求項２の発明に係るスルーボルトの捩り防止構造は、請求項１記載のスルーボルトの捩り防止構造であって、回動防止部が、締め付けナットと螺合するスルーボルトの螺子部に近接して形成されている。
請求項２の発明によれば、スルーボルトの螺子部と回動防止部とが互いに近接しているので、螺子部と回動防止部との間でスルーボルトが捩れることが防止される。
【００１２】
請求項３の発明に係るスルーボルトの捩り防止構造は、請求項１又は請求項２記載のスルーボルトの捩り防止構造であって、フロントヘッドが、スルーボルトのフロントヘッド側の締め付けナットの側面と当接してこの締め付けナットの回動を防止する接触面を有し、回動防止部が、スルーボルトに設けた切り欠き部分と、バックヘッドのボルト孔に設けたキー溝と、切り欠き部分とキー溝の間に挿入されたキーと、からなる。
【００１３】
請求項３の発明によれば、フロントヘッド側の締め付けナットは回動しないので、フロントヘッド側の締め付けナットを所定の位置に置いてから、スルーボルトを回転させると、スルーボルトの端部の螺子部がフロントヘッド側の締め付けナットにねじ込まれる。そして、スルーボルトの切り欠き部分とバックヘッドのボルト孔のキー溝との間にキーを挿入し、スルーボルトの回動を防止して、バックヘッド側の締め付けナットを締め付ける。
なお、キーの断面形状は、方形であっても円弧と弦とからなる形状であってもよく、その他任意の形状を選択可能である。キー溝の形状はキーに対応したものとする。キーの断面を方形とすれば、スルーボルトの回動防止効果はより優れたものとなる。
【００１４】
請求項４の発明に係るスルーボルトの捩り防止構造は、請求項３記載のスルーボルトの捩り防止構造であって、キーが、円弧と弦とからなる断面形状を有し、バックヘッドのボルト孔が、キーの断面の円弧と対応する断面形状のキー溝を有し、スルーボルトの切り欠き部分が、キーの平面部分と当接する切り欠き面である。
請求項４の発明によれば、キーの断面において円弧部分が、キー溝内に嵌合し、キーの断面の平面部分がスルーボルトの切り欠き面と面接触し、スルーボルトは回動できず、応力集中も低減されている。また、キー溝は、簡単な加工により形成可能な形状となっている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、上記のようなスルーボルトの捩り防止構造であるので、油圧ブレーカのブレーカ本体において、フロントヘッド、シリンダ及びバックヘッドを締結するスルーボルトに捩りが生じることを防止可能であり、スルーボルトの締め付けの弛みを防止可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明を実施するために最良の形態を図１から図４に基づいて説明する。
図１及び図２に示す油圧ブレーカのブレーカ本体１は、前端側（図１の下側）から後端側にかけて順番にロッド１０、フロントヘッド１２、シリンダ１４、バックヘッド１６を有し、シリンダ１４内にはロッドへ打撃力を与えるピストン（図示せず）が内蔵されている。フロントヘッド１２、シリンダ１４、バックヘッド１６はそれぞれ４つのボルト孔２２ｆ、ボルト孔２２ｃ、ボルト孔２２ｂを有しており、ボルト孔２２ｆ、ボルト孔２２ｃ及びボルト孔２２ｂが連続してボルト孔２２を構成し、このボルト孔２２にスルーボルト２６が挿通されている。
【００１７】
フロントヘッド１２は、外周面上に４箇所の扇形の切り欠き１８を有し、切り欠き１８にボルト孔２２ｆの前端部が開口し、切り欠き１８内に締め付けナット３６ｆが収まってスルーボルト２６の前端部の螺子部２８ｆと螺合している。
切り欠き１８において、扇形の弧の部分が支持面２０を形成している。締め付けナット３６ｆはその外周面の一部が切り欠かれて、この切り欠き部分が支持面２０と同じ曲率で湾曲する接触面４０を形成し、この接触面４０が支持面２０に当接している。
【００１８】
図２から図４に示すように、バックヘッド１６のボルト孔２２ｂ内の後端部には、２本のキー溝２４が１８０°の間隔をあけて形成されている。キー溝２４の断面は円弧となっており、キー溝２４の後端部はバックヘッド１６の外面と連なっている。
スルーボルト２６は、両端部に同じ螺子径の螺子部２８ｆ、２８ｂが形成されており、前端部の螺子部２８ｆが締め付けナット３６ｆと螺合し、後端部の螺子部２８ｂが通常の六角ボルトである締め付けナット３６ｂと螺合し、締め付けナット３６ｂとバックヘッド１６との間にはワッシャ４２が挟まれている。
ボルト孔２２の径はスルーボルト２６の螺子部２８ｆ、２８ｂと略同じ径であるが、ボルト孔２２ｂのキー溝２４形成箇所は、後述する大径部３０ｂに合わせてボルト孔２２よりも大きな径となっている。
【００１９】
スルーボルト２６の両螺子部２８ｆ、２８ｂの間には、螺子部２８ｆ、２８ｂと同径の大径部３０ｆｃ、３０ｃ、３０ｃｂ及び他の大径部よりも径の大きい大径部３０ｂが前端側から後端側へかけて順番に形成されている。ボルト孔２２に挿通されたスルーボルト２６において、大径部３０ｆｃがボルト孔２２ｆとボルト孔２２ｃの連続箇所に位置し、大径部３０ｃがボルト孔２２ｃ内の中間に位置し、大径部３０ｃｂがボルト孔２２ｃとボルト孔２２ｂの連続箇所に位置しており、大径部３０ｂが後端部の螺子部２８ｂと隣接している。螺子部２８ｆと大径部３０ｆｃとの間、大径部３０ｆｃと大径部３０ｃとの間、大径部３０ｃと大径部３０ｃｂとの間、大径部３０ｃｂと大径部３０ｂとの間は、螺子部２８ｆ、２８ｂの螺子径よりも径が小さい小径部３２となっており、スルーボルト２６はいわゆるテンション構造を有する。
【００２０】
スルーボルト２６の大径部３０ｂには、２つの切り欠き面３４が１８０°の間隔をあけて形成されており、切り欠き面３４同士の２面幅は、螺子部２８ｆ、２８ｂの螺子径よりも僅かに大きい。ボルト孔２２ｂ内において、切り欠き面３４はキー溝２４と対向する位置にある。
ボルト孔２２ｂの各キー溝２４にはキー４４が装着されている。キー４４は背面４６側の円弧と腹面４８側の弦とからなる断面形状を有する。背面４６側の円弧は、キー溝２４の断面の円弧と同じ曲率を有し、背面４６がキー溝２４内に収まり、腹面４８がスルーボルト２６の大径部３０ｂの切り欠き面３４と当接している。
【００２１】
本実施の形態は上記のように構成されており、次にその作用について説明する。
フロントヘッド１２、シリンダ１４及びバックヘッド１６を締結する場合、フロントヘッド１２の切り欠き１８内に締め付けナット３６ｆを置き、締め付けナット３６ｆの接触面４０を切り欠き１８の支持面２０と当接させてから、スルーボルト２６をボルト孔２２内に挿入し、スルーボルト２６をボルト孔２２内で回転させる。締め付けナット３６ｆの接触面４０が切り欠き１８の支持面２０と当接しているので、スルーボルト２６が回転しても締め付けナット３６ｆは回動せず、スルーボルト２６の螺子部２８ｆが締め付けナット３６ｆと螺合して仮締めされる。
【００２２】
締め付けナット３６ｆによる仮締めを終えたら、スルーボルト２６の大径部３０ｂの切り欠き面３４をボルト孔２２ｂのキー溝２４と対向させ、ボルト孔２２の後端部の開口部分から、キー溝２４内へキー４４を挿入し、キー４４の腹面４８を切り欠き面３４と当接させる。
キー４４を挿入したら、ボルト孔２２から突出するスルーボルト２６の螺子部２８ｂにワッシャ４２を嵌め、締め付けナット３６ｂを螺子部２８ｂに螺合させる。締め付けナット３６ｂを締め付けると、スルーボルト２６は締め付けナット３６ｆ、３６ｂによって本締めされる。
【００２３】
締め付けナット３６ｂを締め付ける際、締め付けナット３６ｂから働くトルクがスルーボルト２６を捩ろうとする。しかし、キー溝２４に装着されたキー４４の腹面４８がスルーボルト２６の大径部３０ｂの切り欠き面３４と当接し、キー４４が大径部３０ｂにおいてスルーボルト２６の回動を防止しており、大径部３０ｂと螺子部２８ｆとの間のスルーボルト２６に締め付けナット３６ｂからトルクが働くことはなく、大径部３０ｂと螺子部２８ｆとの間でスルーボルト２６が捩れてしまうこともない。大径部３０ｂと螺子部２８ｂとの間のスルーボルト２６に締め付けナット３６ｂからトルクが働くが、大径部３０ｂと螺子部２８ｂとは互いに隣接しているので、スルーボルト２６が捩られる区間はごく僅かである。また、締め付けナット３６ｂから働くトルクによりスルーボルト２６が折損等することも防止されている。
【００２４】
捩れがないスルーボルト２６によって、フロントヘッド１２、シリンダ１４及びバックヘッド１６が締結されており、締め付けナット３６ｆはフロントヘッド１２の切り欠き１８内で回動できず、締め付けナット３６ｂの回動もワッシャ４２によって抑制されているので、破砕作業時の振動によってスルーボルト２６の締め付けが弛んでしまうことは防止されている。
【００２５】
なお、本実施の形態において、スルーボルト２６とキー４４とをそれぞれ別個に形成しているが、スルーボルト２６とキー４４とを一体に形成することも可能である。この場合、スルーボルト２６の少なくとも大径部３０ｆｃ及び螺子部２８ｆに隣接する小径部３２にキー４４をそれぞれ形成し、ボルト孔２２の後端部の開口部分から前端部の開口部分まで連続してキー溝２４を形成し、締め付けナット３６ｆをフロントヘッド１２の切り欠き１８内で回動可能とし、締め付けナット３６ｆ、３６ｂをそれぞれ回転させてスルーボルト２６の締め付けを行う。
【００２６】
また、スルーボルト２６とキー４４とを一体に形成する場合、各キー４４が形成されるスルーボルト２６の部分の径は、螺子部２８ｆ、２８ｂの螺子径以上の大きさであれば足りる。
さらに、本実施の形態において、スルーボルト２６はテンション構造を有しているが、小径部３２を形成せず、１つの大径部を螺子部２８ｆと螺子部２８ｂとの間に連続して形成することが可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係るスルーボルトの捩り防止構造を備えるブレーカ本体の一部分を破断して示す側面図である。
【図２】本発明に係るスルーボルトの捩り防止構造の組立図である。
【図３】本発明に係るスルーボルトの捩り防止構造の要部構成図である。
【図４】回動防止部におけるスルーボルトの断面図である。
【図５】従来のブレーカ本体の側面図である。
【図６】従来の弛み止め装置の説明図であり、（ｉ）はスルーボルトの後端部における締め付けナットの構成図、（ｉｉ）はスルーボルトの前端部における締め付けナットの構成図である。
【符号の説明】
【００２８】
１    ブレーカ本体
１０    ロッド
１２    フロントヘッド
１４    シリンダ
１６    バックヘッド
１８    切り欠き
２０    支持面
２２、２２ｆ、２２ｃ、２２ｂ    ボルト孔
２４    キー溝
２６    スルーボルト
２８ｆ、２８ｂ    螺子部
３０ｆｃ、３０ｃ、３０ｃｂ、３０ｂ    大径部
３２    小径部
３４    切り欠き面
３６ｆ、３６ｂ    締め付けナット
４０    接触面
４２    ワッシャ
４４    キー
４６    キーの背面
４８    キーの腹面
【図１】
2005299091.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2005299091.tif 000007
【図６】
2005299091.tif 000008